當全球投資者的目光都聚焦在輝達(NVIDIA)的GPU和SK海力士(SK Hynix)的HBM(高頻寬記憶體)時,一場更為寧靜卻同樣深刻的革命,正在半導體產業的另一個角落悄然上演。這場革命的主角,是長期以來被視為「大宗商品」、利潤微薄的NAND Flash快閃記憶體。過去,它總是活在光芒四射的DRAM(動態隨機存取記憶體)陰影之下,但人工智慧(AI)浪潮的演進,正徹底顛覆這個產業的遊戲規則。
許多台灣投資人對記憶體產業的印象,可能還停留在價格劇烈波動、廠商動輒陷入虧損的「景氣循環股」形象。然而,一個根本性的轉變正在發生:AI應用從「訓練」階段走向「推論」階段,使得資料儲存的需求性質發生了質變。這不僅僅是容量的增加,更是對速度、延遲和效率的極致追求。這股力量,正將NAND產業從過去的泥沼中拉出,推向一個前所未有的黃金時代。本文將深入剖析,為何N…AN…D能成為AI時代的關鍵推手,全球美、日、韓三大陣營的龍頭廠商如何佈局,以及在這波浪潮中,台灣產業鏈扮演著何種不可或缺的關鍵角色。
AI不再只愛DRAM:NAND如何成為推論時代的關鍵引擎
要理解NAND的崛起,必須先明白AI運作模式的轉變。如果將AI模型比喻成一位需要學習成長的學生,那麼「訓練(Training)」階段就像是學生大量閱讀教科書、吸收知識的過程。這個過程需要極高的運算能力(GPU)和極快的暫存記憶體(DRAM/HBM),以便在短時間內處理龐大的數據模型。然而,當學生學成畢業、開始應用所學知識解決實際問題時,就進入了「推論(Inference)」階段。
從訓練到推論,為何儲存需求典範轉移?
推論應用,例如你我每天使用的ChatGPT、圖像生成或即時翻譯,其核心是快速從已經訓練好的龐大模型中「檢索」並「生成」答案。這個過程對讀取速度的要求遠高於寫入,且極度追求低延遲。想像一下,你向AI提出一個問題,它需要在毫秒之內從相當於數百萬本書的資料庫中找到關聯資訊,並組織成流暢的回答。這正是企業級固態硬碟(Enterprise SSD,簡稱eSSD)大展身手的舞台。
過去,伺服器中昂貴的DRAM主要用於存放最核心、最頻繁存取的「熱資料」。但隨著AI模型越來越龐大,單靠DRAM已不堪負荷。一個被稱為「KV Cache Offloading」的技術應運而生,它允許將一部分原本應存放在DRAM中的中繼資料(Key-Value Cache),轉存到速度極快的eSSD上。這就像是大腦的短期記憶體(DRAM)不夠用時,將一部分記憶暫時卸載到一本可以快速翻閱的筆記本(eSSD)上。此舉不僅大幅降低了對昂貴DRAM的依賴,更讓eSSD從單純的「資料倉庫」轉變為AI運算流程中不可或缺的「高速緩存區」。
企業級SSD(eSSD)的爆發性成長
這場技術變革直接點燃了eSSD市場的爆炸性成長。根據市場研究機構預估,AI伺服器對儲存容量的需求遠非傳統通用伺服器(General Purpose Server)所能比擬。一台典型的AI伺服器所需的儲存容量可能是傳統伺服器的3到4倍,甚至更高。預計從2024年到2027年,由AI伺服器驅動的eSSD位元需求年均複合成長率(CAGR)將高達70%以上,遠超過通用伺服器市場約30%的成長速度。
這意味著,未來幾年內,eSSD將佔據NAND總需求的半壁江山。根據最新的市場資料,eSSD在整體NAND位元需求中的佔比,預計將從2025年的近30%,迅速攀升至2027年的50%左右。這是一個結構性的轉變,象徵著NAND產業的主要成長引擎,已從過去依賴消費性電子(如智慧型手機、個人電腦)的景氣波動,轉向由更穩定、需求更強勁的企業級AI基礎建設所驅動。
硬碟(HDD)的困境,SSD的機會
傳統機械式硬碟(HDD)曾是資料中心的儲存主力,以其低廉的單位儲存成本雄霸一方。然而,在AI推論應用對速度的苛刻要求下,HDD的物理極限使其應對乏力。更重要的是,近年來HDD供應商,如希捷(Seagate)和威騰電子(Western Digital),在資本支出上趨於保守,導致高容量近線(Nearline)HDD的供應鏈出現緊張,交貨週期甚至長達數月。
此消彼長之下,雲端服務供應商(CSP)如Amazon AWS、Microsoft Azure等巨頭,開始將目光轉向採用QLC(Quad-Level Cell)技術的高容量eSSD。QLC SSD雖然在讀寫壽命上不如傳統TLC(Triple-Level Cell)SSD,但其成本更低、容量更大,且在能源效率和讀取性能上遠勝HDD。對於需要儲存海量「溫資料」(不需即時存取但仍需較快讀取)的AI應用而言,QLC SSD成為了替代HDD的絕佳方案。HDD與SSD不再是單純的替代關係,而是形成一種互補:HDD負責成本最低的「冷資料」歸檔,而SSD則主宰需要速度的「熱資料」與「溫資料」儲存。
被低估的商品?NAND與DRAM的產業結構大不同
許多投資人會問,既然NAND前景如此光明,為何其市場地位和估值長期以來不如DRAM?這背後有著深刻的產業結構差異,而這些差異,如今正成為NAND產業轉型的有利因素。
為何NAND市場比DRAM更分散?
DRAM產業經歷了數十年的浴血奮戰,最終形成了由韓國三星、SK海力士以及美國美光(Micron)三家巨頭壟斷的寡占格局,三者合計市佔率超過95%。這種高度集中的市場結構使得DRAM廠商在價格和產能上擁有極強的控制力。
相比之下,NAND市場則顯得「百家爭鳴」。除了前述三家同時生產DRAM和NAND的巨頭外,還有日本的鎧俠(Kioxia,前身為東芝記憶體)與其合作夥伴威騰電子,以及近年來在中國政府扶持下崛起的長江存儲(YMTC)。更多的參與者意味著更激烈的競爭,這也是過去NAND價格容易崩盤、廠商利潤微薄的主要原因。然而,這種分散的格局也意味著一旦市場需求出現結構性爆發,潛在的成長空間將更為可觀。
供應商的紀律:一場「聰明的賽局」正在上演
2022年至2023年,NAND產業經歷了一場史詩級的寒冬,幾乎所有廠商都陷入鉅額虧損。這次慘痛的教訓,讓所有市場參與者都學會了「紀律」。過去那種為了搶佔市佔率而盲目擴產的焦土策略,正被一種更為理性的「價值導向」策略所取代。
資料顯示,未來幾年N-A-N-D供應商的資本支出強度(資本支出佔營收的比例)預計將維持在15-20%的歷史低位,遠低於DRAM產業動輒25%以上的水準。廠商們不再追求大規模興建新廠房,而是將有限的資源投入到技術升級,例如從200多層堆疊向300層以上邁進。這種策略的結果是,NAND的晶圓產能總量將受到嚴格控制,位元供給的成長將主要來自於技術進步帶來的密度提升。在需求端由AI引爆、供給端卻極度克制的雙重作用下,一個健康且持久的產業上升週期正在形成。
剖析全球NAND巨頭:美日韓三國演義
在這場由AI掀起的儲存革命中,不同國家的巨頭正憑藉各自的優勢展開激烈角逐,形成了一幅精彩的「三國演義」圖景。
韓國雙雄:三星(Samsung)與SK海力士(SK Hynix)的霸主地位
韓國無疑是全球記憶體產業的霸主。三星電子作為長期以來的市場龍頭,憑藉其領先的V-NAND堆疊技術和龐大的產能,在各類應用市場均佔據領先地位。根據TrendForce的最新資料,2024年第一季三星在全球NAND市場的佔有率約為37%,穩居第一。SK海力士則透過收購英特爾(Intel)的NAND業務成立了子公司Solidigm,一舉成為QLC企業級SSD市場的領導者,直接受益於AI資料中心對高容量儲存的需求。兩家韓國巨頭的策略,是在維持技術領先的同時,靈活調配產能,最大化AI應用帶來的價值。
日本的堅持:鎧俠(Kioxia)的技術深耕
作為NAND Flash技術的發明者,日本的鎧俠(Kioxia)始終在全球市場佔據重要一席。鎧俠與其長期合作夥伴美國威騰電子結盟,共同開發和生產,兩者合計市佔率約30%,是唯一能與三星抗衡的陣營。鎧俠的核心競爭力在於其獨特的BiCS技術架構,尤其是在最新的產品中採用了CMOS晶片與記憶體陣列直接鍵合(CBA)的先進製程,使其在每位元成本上具有顯著優勢。這種對技術的專注和深耕,讓鎧俠在追求極致性價比的企業級市場中極具競爭力。
美國的反擊:美光(Micron)的垂直整合之路
美國的美光科技是全球第三大記憶體製造商,其策略核心在於「垂直整合」。從記憶體晶片的設計、製造到終端SSD產品的開發,美光都一手包辦。這使其能夠更好地優化產品性能,並快速回應市場變化。在企業級SSD領域,美光的產品以其穩定性和可靠性著稱。儘管其市佔率(約12%)暫時落後於韓國和日美聯盟,但隨著美國本土對半導體供應鏈自主可控的日益重視,美光未來的發展潛力不容小覷。
台灣在全球儲存產業鏈中的關鍵角色
當全球目光都集中在這些製造NAND顆粒的巨頭身上時,許多人忽略了台灣廠商在這條產業鏈中扮演的「大腦設計師」角色。台灣雖然沒有大規模的NAND晶圓製造產能,卻在全球儲存產業中佔據了不可或缺的戰略地位。
不只做記憶體顆粒:控制器晶片的隱形冠軍
一顆SSD的性能好壞,除了NAND顆粒本身,更關鍵的在於控制器晶片(Controller IC)。控制器就像是SSD的大腦,負責資料的讀寫、錯誤校正、耗損平均(Wear Leveling)等核心演算法。一顆強大的控制器,能讓同樣的NAND顆粒發揮出更強的性能和擁有更長的壽命。
而總部位於台灣竹南的群聯電子(Phison Electronics),正是全球SSD控制器晶片市場的領導者。群聯不僅為鎧俠、美光等大廠提供控制器晶片,也推出自有品牌的SSD模組,其技術實力在全球範圍內首屈一指。隨著eSSD對性能和延遲的要求越來越高,控制器晶片的設計難度和價值也水漲船高。可以說,沒有台灣設計的「大腦」,全球的NAND巨頭們就無法打造出滿足AI時代需求的頂尖SSD產品。群聯的存在,為台灣投資者提供了一個參與NAND黃金時代的絕佳切入點。
從利基市場突圍:南亞科與華邦電的啟示
雖然台灣在主流NAND製造上缺席,但從南亞科(Nanya Technology)和華邦電(Winbond)在DRAM及NOR Flash領域的成功,我們可以看到台灣廠商的智慧生存之道。它們避開了與三星、海力士等巨頭在主流消費市場的直接廝殺,轉而專注於工規、車用等需要高可靠性和客製化的利基市場。這種差異化競爭的策略,同樣為台灣在NAND產業鏈的發展提供了啟示。除了控制器晶片,在測試、封裝以及其他相關零組件領域,台灣廠商依然擁有巨大的發展機會。
消費性電子市場的挑戰與未來展望
儘管企業級市場前景一片大好,但佔據NAND需求半壁江山的消費性電子市場,卻面臨著不同的挑戰。AI PC和AI智慧型手機的出現,雖然會提升裝置的平均儲存容量,但NAND價格的快速上漲也嚴重擠壓了品牌廠的物料清單(BOM)成本。
資料顯示,在價格高點時,NAND成本可能佔到一台筆記型電腦總成本的10%以上,佔智慧型手機成本的5%以上。當記憶體價格持續飆漲,PC和手機品牌廠可能會選擇犧牲儲存容量的升級,以控制終端售價,這可能在一定程度上抑制消費級NAND的需求成長。因此,未來NAND市場將呈現出「B2B(企業級)火熱,B2C(消費級)溫和」的分化格局。然而,由於企業級市場的價值和利潤率遠高於消費級市場,其強勁的成長足以抵銷消費市場的疲軟,並帶動整個產業持續向上。
結論:一個新超級週期的開端
NAND Flash產業正站在一個歷史性的轉捩點上。AI推論應用的爆發,從根本上改變了市場的需求結構,將成長引擎從不穩定的消費電子轉向了需求強勁的企業級資料中心。與此同時,供應商在經歷了痛苦的虧損週期後,學會了前所未有的產能紀律。一邊是需求結構性躍升,另一邊是供給理性克制,這兩股力量的交會,預示著NAND產業正迎來一個持續多年的超級上升週期。
對於台灣的投資者而言,這波浪潮帶來的機會是多層次的。除了關注美日韓記憶體巨頭的動態,更應深入挖掘台灣在全球儲存產業鏈中的獨特優勢。以群聯為代表的控制器晶片設計公司,正是這場儲存革命的核心賦能者,其價值將日益凸顯。從更廣泛的視角看,整個半導體生態系,包括封裝、測試、材料等環節,都將因這場由AI驅動的儲存變革而受益。看懂NAND,不僅是理解半導體產業的下一個風口,更是把握台灣在全球科技版圖中持續發光發熱的關鍵所在。



